Kritikalitetsklassifisering av reservedeler En tilnærming til kritikalitetsklassifisering ved å kombinere VED og FSN Analyse i prosessindustri

Abstract

Denne masteroppgaven er en del av masterprogrammet Organisasjon og ledelse med spesialisering innen sikkerhet, pålitelighet og vedlikehold på Norges Teknisk Naturvitenskapelig Universitet (NTNU). Oppgaven er gjennomført i samarbeid med Hydro Aluminium AS, en internasjonal produsent av aluminium og energi. Oppgavens spesifikke fokusområde er kritikalitet av reservedeler i en prosessindustri. Masteroppgaven tar sikte på å utvide den eksisterende kunnskap om kritikalitetsklassifiseringsmetoder og anvende den i forbindelse med beslutninger knyttet til reservedelsstyring. Målet med oppgaven er å foreslå en metode for kritikalitetsklassifisering av reservedeler som er tilpasset Hydro Aluminiums AS sitt spesifikke behov og utfordringer. Denne foreslåtte metoden baserer seg på eksisterende teori og litteratur, som er analysert gjennom en omfattende litteraturstudie. Litteraturstudie har blitt gjennomført for å utforske temaer som styring og kritikalitet av reservedeler. En viktig del av oppgaven er å teste metodene som har blitt presentert under litteraturstudie, på et gitt datasett for å vurdere deres praktiske anvendbarhet. Datasettet er hentet fra Hydro Aluminiums ERP-system og består av et utvalg reservedeler fra en spesifikk maskin. Testene viser hvordan metodene fungerer i praksis og bidrar til å identifisere deres styrker og svakheter. Videre er det presentert en foreslått metode for kritikalitetsklassifisering av reservedeler. Metoden er delt inn i følgende trinn: Første trinn er å definere funksjon og konsekvens ved svikt, for hver enkel reservedel. Her analyseres hvilken rolle den aktuelle reservedelen spiller i maskinens operasjoner, samt hvilke konsekvenser det vil ha dersom delen svikter. I trinn to skal reservedelen vurderes med hensyn til forbruksrate. Dette innebærer å analysere hvor ofte delen tas ut fra lager, noe som gir innsikt i dens bevegelse og bruksmønstre. Forbruksraten vurderes ut fra historiske data, og tidsperioden fra delen mottas på lager til den tas i bruk blir en viktig indikator. Den foreslåtte metoden vil da kombinere resultatene fra trinn en og trinn to ved hjelp av en matrise som gir en kategorisering av reservedeler. Resultatet av dette steget gir en samlet kritikalitetsvurdering, der både betydning for maskin og reservedels bevegelse på lager tas med i betraktning. Avslutningsvis i oppgaven er det introdusert en analytisk metode for å beregne lagerbeholdning. Denne metoden er et supplement til kritikalitetsvurderingen og er ment å gi en mer helhetlig tilnærming til reservedelsstyring. Ved å kombinere kritikalitetsklassifisering med en analytisk beregning av lagerbeholdning, kan man oppnå et mer robust beslutningsgrunnlag for håndtering av reservedeler. Hensikten med denne tilnærmingen er å gi en vurdering som både tar hensyn til hvor kritisk en reservedel er for maskinens drift, og som samtidig gir en anbefaling for hvor mange enheter av delen som bør holdes på lager. Oppgaven tilbyr dermed et helhetlig rammeverk for håndtering av reservedeler i prosessindustrien og gir praktiske verktøy som kan tilpasses til Hydro Aluminiums AS spesifikke drift.

This master thesis is a part of the master’s program in Organization and Management with a specialization in Safety, Reliability, and Maintenance at the Norwegian university of science and technology (NTNU). The masters thesis is done with collaboration from Hydro Aluminium AS, an international producer of aluminium and energy. The thesis main area of focus is classification of spare parts in a process industry. This master thesis is aiming to expand the current state of knowledge about criticality classification of spare part and its use when taking decisions. The goal of the thesis has to suggest a method for criticality classification for spare parts that is adapted for use in Hydro Aluminium AS in a better way to handle the current needs and challenges. The suggested method is going to be based on existing literature, which is analyzed through a literature study. This study has been done to explore the subjects within management of criticality for the spare parts. An important part of the thesis is to test its methods that has been presented under literature study on a dataset to evaluate its practical usability. This dataset is collected from Hydro Aluminium AS ERP-system and consists of a selection of spare parts from one specific machine. The test will show and identify the different strengths and weaknesses of the different methods. Moving forward, a suggested method for criticality classification for spare parts is presented in this thesis. The classifications method is divided into the following steps: The first step involves defining the function and the consequences of failure for each spare part. This includes analyzing the role the specific spare part plays in the machine's operations and the potential consequences of its failure. The second step assesses the spare part concerning its consumption rate. This involves analyzing how often the part is withdrawn from inventory, providing insights into its movement and usage patterns. The consumption rate is evaluated using historical data, with the time from the part's arrival at the warehouse to its use serving as an important indicator. The suggested method will then combine the results from step one and two with the help of a matrix that will give a categorizing of the spare parts. The result of this step will give a collected criticality classification where both the machine-perspective and its movement in the storage, are being considered. At the end of the thesis, an analytical method for calculating inventory is introduced. This method is a supplement to the criticality assessment and is intended to provide a more holistic approach to spare parts management. By combining criticality classification with an analytical calculation of inventory, a more robust decision-making basis for handling spare parts can be achieved. The purpose of this approach is to provide an assessment that considers how critical a spare part is to the machine's operation. At the same time provide a recommendation for how many units of the part should keep in stock. The task thus offers a comprehensive framework for handling spare parts in the process industry and provides practical tools that can be adapted to Hydro Aluminium AS's specific operations.